خانه » برخی تعاریف و پارامترهای سنسور

برخی تعاریف و پارامترهای سنسور

بازدید: 136

responding-to-change-2021

فهرست مطالب

از ورودی تا خروجی، یک سنسور ممکن است چندین مرحله قبل از تبدیل و تولید سیگنال الکتریکی، داشته باشد. برای مثال، فشار وارده بر  سنسور فیبر نوری، ابتدا منجر به کرنش در فیبر می‌شود؛ که به نوبه‌ی خود باعث انحراف در ضریب شکست آن می‌شود، پس از آن باعث تغییر کلی در انتقال نوری و مدولاسیون چگالی فوتون می‌شود. درنهایت شار فوتون، شناسایی شده و به جریان الکتریکی تبدیل می‌شود. ما یک سنسور را، به‌عنوان یک “جعبه‌ی سیاه“، درنظر می‌گیریم؛ که در آن فقط به روابط بین سیگنال خروجی و محرک ورودی آن، توجه داریم.

باند مرده سنسور (Dead Band)

باند مرده، عدم حساسیت سنسور در محدوده‌ی خاصی از سیگنال‌های ورودی است (شکل1 – تابع انتقال سنسور). در آن محدوده، خروجی ممکن است نزدیک به یک مقدار مشخص (اغلب صفر) در کل منطقه‌ی باند مرده باقی بماند.

1. ناحیه باند مرده در تابع انتقال سنسور

پایداری سنسور (Stability)

پایداری، راه دیگری برای بیان رانش است. یعنی با یک ورودی داده‌شده، شما می‌توانید همیشه همان خروجی را دریافت کنید. رانش، پایداری کوتاه‌مدت و بلندمدت، درواقع راه‌هایی برای بیان نویز سنسور به‌عنوان تابعی از فرکانس هستند. در برخی از مواقع، این به‌عنوان دقت تضمین‌شده در یک دوره‌ی زمانی خاص، بیان می‌شود. رانش، اغلب یک مشکل در سنسورهای فشار، تحت فشار بالا است. همه حسگر‌ها، با زمان رانش دارند، از این‌رو PRTها در سلول‌های مذاب سه‌نقطه‌ای آب و گالیوم، استاندارد شده‌اند.

خود گرمایش سنسور (Self Heating)

در اندازه‌گیری مقاومت ترمیستور برای محاسبه‌ی دما، باید جریان را از آن، عبور دهیم. جریان عبوری از مقاومت، باعث اتلاف گرما در ترمیستور می‌شود؛ که باعث گرم‌شدن یا خودگرمایش آن می‌شود. این امر به‌ویژه در اندازه‌گیری دما، بسیار مهم است. اگر سرعت آب تغییر کند؛ مقدار خنک‌کننده‌ی وابسته تغییر می‌کند و دمای حس‌شده به‌عنوان تابعی از اثر سرعت-بادسنج، تغییر می‌کند.

زمان نشست سنسور (Settling Time)

به زمانی‌که سنسور پس از روشن‌شدن به یک خروجی پایدار برسد؛ زمان نشست گفته می‌شود. بنابراین، اگر با خاموش‌کردن سنسورها در بین اندازه‌گیری‌ها، در مصرف توان صرفه‌جویی می‌کنید؛ باید تغذیه را روشن کرده و زمان مشخصی را منتظر بمانید تا سنسور به خروجی پایدار برسد.

تحریک سنسور (Excitation)

تحریک، سیگنال الکتریکی موردنیاز برای عملکرد سنسور فعال، است. تحریک به‌عنوان محدوده‌ای از ولتاژ و/یا جریان مشخص می‌شود. برای برخی از سنسورها، فرکانس سیگنال تحریک و پایداری آن نیز باید مشخص شود. تغییرات در تحریک، ممکن است عملکرد انتقال سنسور را تغییر دهد و باعث خطا در خروجی شود. نمونه‌ای از مشخصات سیگنال تحریک، به شرح زیر است:

حداکثر جریان از طریق یک ترمیستور:

مشخصه‌های کاربرد سنسور (Application Characteristics)

طراحی، وزن و ابعاد کلی برای حوزه‌های خاصی از کاربرد‌ها، تنظیم شده‌است. زمانی‌که قابلیت اطمینان و دقت سنسور از اهمیت بالایی برخوردار باشد؛ قیمت می‌تواند یک مسئله‌ی ثانویه باشد. اگر یک سنسور برای تجهیزات پشتیبانی سلامت، سلاح‌ها یا فضاپیماها، در نظر گرفته شده‌باشد ممکن است قیمت بالا برای اطمینان از دقت و قابلیت اطمینان بالا به‌خوبی توجیه شود. از سوی دیگر، برای طیف وسیعی از کاربردهای مصرف‌کننده، قیمت یک سنسور اغلب به اساس طراحی، تبدیل می‌شود.

امپدانس خروجی سنسور (Output Impedance)

2. اتصال سنسور به یک مدار رابط : (A) سنسور دارای خروجی ولتاژ است - (B) سنسور دارای خروجی جریان است.

امپدانس خروجی Zout برای ارتباط بهتر سنسور با مدار الکترونیکی مهم است. این امپدانس یا به‌صورت موازی با امپدانس ورودی Zin مدار(اتصال ولتاژ) و یا به‌صورت سری (اتصال جریان) متصل می‌شود.

شکل 2 این دو اتصال را نشان می‌دهد. امپدانس‌های خروجی و ورودی به‌طورکلی باید به شکل پیچیده‌ای نمایش داده شوند؛ زیرا ممکن است شامل اجزای فعال و واکنشی باشند. برای به حداقل رساندن اعوجاج سیگنال خروجی، یک سنسور مولد جریان (B) باید امپدانس خروجی تا حد امکان بالا داشته باشد و امپدانس ورودی مدار باید کم باشد. برای اتصال ولتاژ (A)، یک سنسور با Zout کمتر ترجیح داده می‌شود و مدار باید دارای Zin بالا( تا حد عملی بودن) باشد.

خواص ویژه سنسور (Special Properties)

ممکن است برای تعیین برخی از سنسورها، به خواص ورودی ویژه‌ای نیاز باشد. به‌عنوان مثال، آشکارسازهای نور در یک پهنای باند نوری محدودی حساس می‌باشند. بنابراین، مناسب است؛ یک پاسخ طیفی برای آن‌ها مشخص شود.

نظرتان را درباره این مقاله بگویید 1 نظر

5 1
برخی تعاریف و پارامترهای سنسور

مقالات مرتبط

بروزترین مقالات

این مقاله را با دوستانتان به اشتراک بگذارید!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

فروشگاه
علاقه مندی
0 محصول سبد خرید
حساب کاربری من